数字通信技术06-2

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1、§6.2.2闭环反馈载波同步技术(续)二、M次方环M次方环用于MPSK信号，它属于非数据辅助（NDA）载波同步技术。M次方环基本思路：通过对MPSK信号进行M次方运算，消除数据调制的影响，产生一个频率为输入信号M倍的非调制载波信号，再用锁相环对其进行滤波提纯，输出信号M分频后得到相干载波。4二、M次方环示例：QPSK信号表达式：4次方运算后得得到一个频率为输入信号4倍的非调制载波信号。通过PLL锁定这个非调制载波信号，就可以产生相干载波。5二、M次方环M次方环用于MPSK信号载波同步的原理框图PD采用正弦型鉴相特性，设则MPSKPD()MVCO()MLFu1u2ud参考载波rc6二、M次方环M

2、次方环的等效鉴相特性M次方环的等效鉴相特性在一个2π周期中有M个稳定平衡点，因此它有M重相位模糊度。相位模糊度可以通过发端差分编码来解决，也可以通过加报头的方式解决。0udθe2π/M4π/M-2π/M-4π/M7三、COSTAS环及其改型BPSK/QPSK信号，最常采用的载波同步方式为COSTAS环COSTAS环、修正COSTAS环和数字COSTAS环都属于非数据辅助（NDA）载波同步技术BPSK/QPSK信号：BPSK：QPSK：8三、COSTAS环及其改型COSTAS环、修正COSTAS环和数字COSTAS环的通用电路结构I(t)s(t)v(t)ud(t)Q(t)+90oLPFLPFVC

3、OLF处理电路设VCO的输出信号为v(t),对应的同相和正交参考载波为：同相正交e是s(t)和v(t)之间的相差9三种环路的区别主要在处理电路，处理电路的输入为同相和正交支路的基带信号I(t)和Q(t)，输出ud(t)等效为鉴相器的输出。三、COSTAS环及其改型10三、COSTAS环及其改型COSTAS环BPSK：QPSK：二相Costasudθe四相Costasudθe-2π-π0π2π11三、COSTAS环及其改型修正COSTAS环BPSK：QPSK：=Sin(θe)θesgn[cos(θe)]θeudθe-2π-π0π2πBPSK鉴相特性sin(θe)相位区间56781234θeco

4、s(θe)θeudθe-2π-π0π2πQPSK鉴相特性12三、COSTAS环及其改型数字COSTAS环（松尾环）BPSK：QPSK：二相松尾环udθe四相松尾环udθe-2π-π0π2π13四、面向判决的载波同步技术非数据辅助(NDA)方式中非线性处理导致噪声增强，估计性能在高信噪比的条件下有较大的恶化。面向判决的数据辅助(DDA)载波同步方法的基本思路：通过对接收信号进行数据判决，获得调制数据的估计值，用估计的数据将已调载波还原成未调载波，再用锁相环过滤和提纯。特点无需非线性处理，在高信噪比条件下的性能优于非数据辅助载波同步方法低信噪比的情况下，由于出现大量的错误判决，造成性能恶化14四、

5、面向判决的载波同步技术数字相位调制信号的DDA载波同步电路M进制的数字相位调制信号：I(t)ΨΛis(t)v(t)抽样时钟Q(t)Ud(t)+90oLPFLPFVCOLF判决时延T处理电路15四、面向判决的载波同步技术数字相位调制信号的DDA载波同步电路（续）处理电路的运算规则为？：和的差值会是多少？数字相位调制信号的DDA载波同步的鉴相特性是以2π/M为周期的，具有M重相位模糊度。16§6.2.3开环前馈载波同步技术一、引言闭环反馈采用ML的连续估计技术开环前馈则采用ML的点估计技术开环前馈可以实现载波的快速捕获ò0)dt(TXr(t)cos(2πfct)θˆMLò0)dt(TY90o

6、-tan-1(Y/X)r(t)dtT)(0òsin(2πfct)VCO18二、非数据辅助MPSK开环载波同步M进制的数字相位调制信号可以表示成设本地振荡器的输出信号cos(2fct)，经过正交下变频、匹配滤波和抽样后得到的基带信号I(t)和Q(t)的样本值I(n)和Q(n)可以表示为：19二、非数据辅助MPSK开环载波同步写成复数形式为：(n)为待估计的参数。为了消除调制相位，对Y(n)进行在非线性处理，即对Y(n)做M次方运算，得到X(n)为：20二、非数据辅助MPSK开环载波同步再通过反余切和除M运算得到的点估计值：在一个观察时间T内分别对X(n)的实部和虚部求平均，以消除噪声的影响。

7、设T内的样本长度为N=2L+1，通过平均可得到cos[M(n)]和sin[M(n)]的估计值A和B为：21二、非数据辅助MPSK开环载波同步非数据辅助（NDA）MPSK开环载波同步电路由于起始相位误差的不确定性，估计出相位的具有M重相位模糊度。I(n)i(n)As(t)抽样时钟相位估计Q(n)q(n)B+90oMFMF非线性处理平均平均)arg(1BAMLo22二、非数据辅助MPSK开环载波同